油价飙涨，二氧化碳制汽油千吨级装置却成功投产，成本能降低吗？

近期汽油价格的上涨让人们措手不及。 由于众所周知的原因，国际原油价格大幅上涨，也带动了国内成品油价格上涨。 92号汽油已经进入8元时代，95号汽油更贵。 在汽柴油价格较高的海南省，两者价格均已超过9元。 3月17日下一个成品油调价窗口，预计会有较大幅度的涨幅。 大部分地区95号汽油价格上涨9元以​​上大概率。

汽油价格迅速逼近“9元”时代

由于汽油价格如此之高，燃油车车主表示他们无法承受这种痛苦。 有人开玩笑说：一箱油可以买一辆自行车，两箱油可以买一辆电动车！ 人马先生用手算了一下，后面这句话似乎有点夸张，但一箱油买一辆自行车确实绰绰有余。

高油价不仅增加了燃油车主的钱包负担，也让很多新能源车主感到自豪。 石油价格与经济生活密切相关，不容忽视。 不久前，有与汽油相关的消息：中科院大连化学物理研究所与珠海某公司合作，在山东邹城建设二氧化碳加氢生产汽油示范装置。 成功投产，生产汽油达到90标准。

千吨二氧化碳制汽油示范装置

但别以为这只是实验室里的小小努力。 该中试装置设计年产量达1000吨。 虽然比不上大型炼油厂人工合成汽油骗局，但已经接近工业规模了。 既然二氧化碳可以用来制造汽油，而且不需要从油田开采原油进行提炼，那么大家自然会想到以下问题：这不是一笔巨大的利润吗？ 高导热油价格能否下调？

当谈到将二氧化碳转化为汽油的话题时，很多人都认为这是一个骗局。 毕竟，过去类似的教训还有很多。 早年有“水变油”，后来又出现“水氢汽车”，人们不得不警惕。 不过，二氧化碳加氢生产汽油的技术与“水变油”骗局不同。 理论上完全可行，是科学界的研究热点。

二氧化碳加氢生产汽油是重要研究方向

例如，2016年，诺贝尔奖获得者乔治·欧拉团队首次使用基于金属钌的催化剂，将从空气中捕获的二氧化碳直接转化为甲醇，转化率高达79%。 2022年2月，斯坦福大学Matteo Canero团队通过在钌表面涂覆一层多孔塑料，将二氧化碳加氢转化为丁烷的转化效率提高了1000倍。

虽然上述两个结果很耸人听闻，但甲醇和丁烷毕竟不是汽油，而且使用的催化剂是贵金属钌。 产量稀缺且昂贵。 最重要的是，它们还处于实验室阶段，距离大规模工业化生产还很远。 比较偏僻。 但中科院大连化学物理研究所的二氧化碳加氢技术直接生产高标号汽油，从一开始就引起了极大关注。

Matteo Caneiro 的团队使用塑料涂层钌催化剂

早在2017年，权威期刊《自然通讯》就发表了大连化学物理研究所孙健、葛庆杰、魏健等人的论文。 研究团队首次使用了新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂。 实现了二氧化碳加氢直接生产高辛烷值汽油。 这一成果被当时的《自然》杂志评选为研究亮点。

在此基础上，该技术经历了实验室小试、百克级单管评价试验、吨级放大制备催化剂等，并已完成千吨级催化剂的建设。山东邹城工业园区一级中试工厂，已先后实现投料调试、正式运行和工业副线数据优化。 2021年10月，该装置正式通过中国石油和化学工业联合会组织的72小时现场考核。

大连化物所研究员孙健介绍：该技术可实现二氧化碳和氢气的转化率达到95%，汽油在所有含碳产品中的选择性优于85%，大幅降低单位成本。原料氢气和二氧化碳的消耗。 总体而言，该工艺能耗低，生成的汽油产品环保清洁。 经第三方检测，辛烷值超过90，馏程和成分符合国VI标准。

二氧化碳加氢真的能制汽油吗？

如果千吨级的装置还太小，未来也会有万吨级的工业化装置，我们正在一步步走向大规模工业化生产。 听到这里，相信很多网友都会兴奋起来：如果二氧化碳可以作为原料大量生产汽油，那不是意味着石油就不需要开采，也不需要进口了？ 汽油取之不尽，用之不竭，那不就成了白菜价了吗？

这样的愿望固然美好，但事情显然没那么简单。 大家应该都注意到，单独使用二氧化碳是无法生产汽油的。 还需要加氢，因为汽油的主要成分是碳氢化合物。 但即使将二氧化碳和氢气混合，它也不会变成液态汽油。

要实现这个神奇的过程，需要复杂的反应，催化剂也是不可或缺的。 但令人沮丧的是，当使用昂贵的催化剂将两者结合时，比含有5至11个碳原子的汽油更容易产生小分子甲烷（CH4）。

汽油中的碳氢化合物一般含有5至11个碳原子

于是科学家提出了另一种间接方法：先将二氧化碳和氢气在高温和催化剂的作用下转化为一氧化碳和水，即“逆水煤气转移”，然后通过费托合成法合成一氧化碳和氢气。 用于碳氢化合物。

然而，该过程的问题在于这两个步骤都是吸热反应，并且需要使用钴、铁和钌等催化剂。 该产品还含有更多的甲烷和更少的汽油。 为了提高汽油的比例，中科院大连化学物理研究所采取了不同的做法。 一种新的催化剂由氧化铁（磁铁矿）、钠和沸石组成，而不是使用昂贵的贵金属。

这种催化剂不仅可以将二氧化碳转化为一氧化碳，还可以将一氧化碳氢化成碳氢化合物并结合成长链汽油。 该工艺还有一大优点：产品中汽油含量较高，汽油在所有含碳产出物中的选择性优于85%，从而节省了大量的二氧化碳和氢气原料。

二氧化碳催化加氢生产汽油

了解了整个生产流程后，我们回到之前的问题：用这种方法来制造汽油，生产出利润丰厚的汽油是不是浪费时间？ 我们用最简单粗暴的方法来计算一下生产1升汽油的成本：

汽油的成分比较复杂，但其平均分子式可认为是C8H18。 其中的碳肯定来自二氧化碳，氢来自氢气。 此外，部分氢气在反应过程中变成水。 1升汽油的重量约为0.73公斤。 理论上需要2.25公斤二氧化碳和0.2公斤氢气。 考虑到原料转化率为95%，产品85%为汽油，需二氧化碳2.79公斤人工合成汽油骗局，氢气0.25公斤。 公斤氢气。

人马君查了二氧化碳和氢气的价格。 液态二氧化碳的价格差异很大。 工业用一般为700元/吨，相当于每公斤0.7元，比较便宜。 氢气价格较贵，每公斤60元。 简单计算一下，生产1公斤汽油消耗的二氧化碳和氢气的原料成本约为17元。

17元的成本相当于现在汽油价格的两倍左右。

什么？ 一升汽油要17元？ 这相当于目前汽油价格的两倍，这还不包括催化剂的成本和生产所需的大量能源。 它消耗的能量甚至比产生的汽油能量还要多。 我相信这个现实会摧毁很多人的梦想：通过这条路降低油价是不可能的，至少在现阶段是这样。 既然直接开采、冶炼汽油比全力以赴制造汽油要好，那么这项技术还有意义吗？

当然！ 用二氧化碳生产汽油的主要目的是储存能量。 大家都知道，风力发电、太阳能发电是现在清洁能源的主流，但它们有很多严重的缺点：一是极不稳定，依赖天气。 风力大的时候风力用不完，风力小的时候风力就没有了。 。 晴天光伏发电比较充足，而夜间、阴雨天光伏发电则较弱或没有。 二是地域分布不平衡。 地广人稀的西北地区拥有丰富的风能和太阳能，但并不缺电。

风力发电站

由于大量电能难以储存，电网在接受风电、光伏发电时尤其麻烦。 需要依靠传统火力发电削峰填谷。 它还必须长途跋涉数千英里才能将电力从西北地区输送到中东部地区，成本非常高。 大量无法消耗的电力只能被废弃，造成弃风弃光的现象。

二氧化碳制汽油技术的出现为解决这一问题提供了理想的手段。 风能和太阳能发电厂产生的电力不再可以通过电网传输，而是直接转化为氢气，包括电解水、热化学等。这种氢气然后在现场转化为汽油，以及所需的二氧化碳是从空气中提取的。

聚光太阳能发电站

为什么不直接使用氢气并将其转化为汽油呢？ 由于氢气极易爆炸，当空气中氢气的比例达到4%时就达到爆炸极限，因此氢气的储存、运输和利用对安全技术要求非常高。 虽然现在氢燃料电池汽车的安全性很高，但人们仍然存在心理阴影：如果氢燃料汽车发生事故，高压储氢罐如果泄漏会不会爆炸？

但将氢气转化为汽油则不同。 汽油易于储存和运输，可以通过管道运输到需要的地方，现有汽车无需任何改造即可直接使用，方便、安全。 这样就克服了风电、太阳能不稳定、分布不均的缺点，相当于用汽油作为载体来固定它们的能量。

风能和太阳能储存在汽油中

至于成本，多出来的电无论如何都会被浪费掉。 如果真能制成汽油，那就是实实在在的利润了。 因此，二氧化碳加氢生产汽油技术可以在实现碳中和的过程中发挥更大的作用。 前景广阔，意义重大。 当然，现阶段依靠它来降低油价是不现实的。